高中生物专题12.1 降低化学反应活化能的酶-2021年高考生物一轮复习知识精讲课件

这是一份高中生物专题12.1 降低化学反应活化能的酶-2021年高考生物一轮复习知识精讲课件，共41页。PPT课件主要包含了一酶的作用和本质，酶的作用，发酵必需有活细胞参与，证明脲酶是蛋白质，酶的本质，方案1，方案2，常见的酶，知识拓展核酶，二酶的特性等内容，欢迎下载使用。
1、酶的作用和本质2、酶的特性3、探究影响酶活性的条件4、影响酶促反应速率的因素
细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢
细胞代谢的主要场所是：细胞代谢的特点是：
复杂、有序、高效、条件温和
1、该实验的自变量、因变量、无关变量分别是什么？2、实验过程中对自变量、因变量、无关变量有什么要求？2、该实验哪些是对照组，哪些是实验组？3、该实验遵循了哪些原则？
自变量：分解条件；因变量：分解速率；无关变量：过氧化氢的体积、浓度，反应的时间等
自变量:只能有一个；因变量：能够观察和检测；无关变量：相同且适宜
比较过氧化氢在不同条件下的分解
第1组为对照组，第2、3、4组均为实验组
单一变量原则、对照原则
常温 加热 加FeCl3 加肝脏研磨液
1、1与2对照可以得出什么结论？2、1与3对照可以得出什么结论？3、1与4对照可以得出什么结论？4、3与4对照可以得出什么 结论？5、2、3、4三组过氧化氢分解速率加快的机理有什么不同？
加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。
FeCl3在常温下能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。
过氧化氢酶在常温下能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。
过氧化氢酶的催化效率比FeCl3 的催化效率高，酶具有高效性。
加热为反应物分子提供能量，使更多的反应物分子处于活跃态，催化剂可以降低化学反应的活化能，使更多的反应物分子处于活跃态。
分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能
1、哪条曲线表示有催化剂的化学反应，哪条曲线表示没有催化剂的化学反应？2、图中CA、CB、BA分别表示什么含义？3、由反应物A生成产物P的反应是吸能反应还是放能反应，吸收或释放的能力大小可以用纵坐标的那一段表示？
①表示有催化剂的反应， ②表示没有催化剂的反应
CA：在没有催化剂的条件下，反应所需要的活化能CB：在有催化剂的条件下，反应所需要的活化能BA：催化剂降低的活化能
放能反应，释放的能力大小为CD
1、1和2分别表示什么条件下发生的化学反应？2、为什么酶催化的化学反应比无机催化剂催化的化学反应速率更快？3、归纳酶在细胞代谢中有什么作用？
酶降低活化能的作用更显著
催化化学反应，显著降低化学反应的活化能，使细胞代谢在温和的条件下高效、有序的进行
2.右图表示某反应进行时,有酶参与和无酶参与的能量变化,则下列叙述正确的是 (　　)A.此反应为放能反应B.曲线Ⅰ表示有酶参与C.E1为反应前后能量的变化D.酶参与反应时,所降低的活化能为E4
3．下图曲线表示在不同条件下某化学反应的能量变化过程，相关分析正确的是 (　　)
A．若①表示加酶的反应，②表示加无机催化剂的反应，则BC段表示酶降低的活化能B．若①表示加酶的反应，②表示不加催化剂的反应，则BC段表示酶降低的活化能C．若①表示加无机催化剂的反应， ②则表示加酶反应时B点上移D．若①表示加酶的反应，②表示不加催化剂的反应，则该图可表明酶的高效性
发酵是纯化学反应，与生命活动无关
引起发酵是细胞中某些物质,且只在酵母菌死亡裂解后才发挥作用
活细胞粉碎后所得的物质作用和活的酵母细胞作用一样
证明少量RNA也具有催化作用
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数是RNA。
1、所有活细胞均能合成酶，这几话对不对，为什么？2、细胞内酶的合成场所在哪里，需要什么为原料？3、酶在细胞内合成，是否也只能在细胞内起作用？4、如何设计实验证明某种酶是蛋白质还是RNA？
对，因为活细胞均能进行细胞代谢，细胞代谢几乎都需要酶的催化
核糖体、细胞核；氨基酸、核糖核苷酸
只要条件适宜，酶也能在细胞外，甚至外界环境中起作用
设计实验，探究某种酶的化学本质
水解酶：淀粉酶、麦芽糖酶、蔗糖酶、乳糖酶、脂肪酶、蛋白酶、肽酶、溶酶体酶、纤维素酶、果胶酶等。
基因工程中的酶：限制酶 DNA连接酶 Taq酶
中法则中的酶：DNA聚合酶 RNA聚合酶 解旋酶 逆转录酶
酪氨酸酶：催化酪氨酸转变为黑色素的关键酶
溶菌酶：破坏细菌细胞壁中的肽聚糖。
过氧化氢酶：过氧化氢酶存在于动植物细胞中，特别在动物肝脏浓度最高。将有毒的过氧化氢分解为水和氧气。
核酶就是RNA催化剂。在漫长的生命进化过程中，地球上很可能曾今出现过一个由RNA统治的RNA世界。那时既没有DNA也没有蛋白质。在RNA世界里，RNA既作遗传物质，又行驶催化功能。
随着生命的不断进化，原始的RNA的两项功能分别让位给了DNA和蛋白质。
那些至今仍然保留催化活性的RNA就是很好的证明，似乎在诉说着它当年的辉煌，尤其是最重要的蛋白质合成机器核糖体其实就是一种核酶，核糖体的RNA就是催化肽键形成的酶，因此，核酶就是酶的鼻祖，虽然它的种类少，催化效率低，但是核酶的重要性不容忽视。
1.下列有关酶的叙述,正确的是 (　　)①是由具有分泌功能的细胞产生的　②有的从食物中获得,有的在体内转化而来　③凡是活细胞,一般都能产生酶　④酶都是蛋白质　⑤有的酶不是蛋白质　⑥酶在代谢中有多种功能　⑦在新陈代谢和生长发育中起调控作用　⑧酶只是起催化作用A.①②⑤　B.④⑤⑧C.③⑤⑧　D.①③⑤
1．(2015·海南高考)关于生物体产生的酶的叙述，错误的是 (　　)A．酶的化学本质是蛋白质或RNAB．脲酶能够将尿素分解成氨和CO2C．蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类D．纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁
1.(2017全国Ⅱ卷)下列关于生物体中酶的叙述,正确的是(　　)A.在细胞中,核外没有参与DNA合成的酶B.由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性C.从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法D.唾液淀粉酶催化反应的最适温度和保存温度是37 ℃
2.甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如图所示。下列分析错误的是（　　）
A.甲酶能够抗该种蛋白酶降解B.甲酶不可能是具有催化功能的RNAC.乙酶的化学本质是蛋白质D.乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变
加FeCl3 加肝脏研磨液
1、如果以时间为什么横坐标，氧气的生成量为纵坐标，3号和4号试管中反应的曲线图如何绘制？2、根据以上实验的结果对比分析可以得出什么结论？3、酶为什么具有高效性？4、酶的高效性对细胞代谢有什么意义？
相对于无机催化剂，酶降低活化能的作用更显著
使细胞代谢快速进行，能够及时供应细胞代谢所需要的物质和能量
1、图一中哪一部分可以表示酶，为什么？2、由图一可知，酶要催化底物发生化学反应需具备什么条件？3、图二中酶A和酶B催化的底物分别是什么，为什么？4、图二中酶A能否催化底物2，酶B能否催化底物1，由此可得出什么结论？5、酶的专一性对细胞代谢有什么意义？
A可以表示酶，因为酶是催化剂，其性质在化学反应前后不变
酶的结构要与底物的结构相匹配且两者要结合在一起
酶A催化底物1，酶B催化底物2，应为酶A的结构与底物1相匹配，酶B的结构与底物2相匹配
一种酶只能催化一种或一类化学反应，即酶具有专一性
确保复杂的细胞代谢能够有序的进行
设计实验验证酶具有专一性？
1、能否用碘液对实验结果进行检测，为什么？2、该实验在设计上是否严谨，如果不严谨，应如何改进？
不能，因为碘液无法检测蔗糖是否发生水解
不严谨，1该实验进行了加热，无法排除温度是否会对淀粉和蔗糖的水解产生影响；2该实验只涉及一一种酶，无法判断其他酶是否有专一性
1．下图是生物体内常见的一种生理作用图示，下列叙述不正确的是(　　)
A．②的成分有可能是蛋白质B．图中显示①具有高效性，反应完成后，①的性质未发生改变C．③和④的生成速率可以表示酶促反应的速率D．如果探究底物浓度对酶促反应速度的影响，②的数量就是实验的自变量
现有三支试管甲、乙、丙，先向试管内加入2 mL可溶性淀粉溶液，再按下图中所示步骤操作，然后分别用斐林试剂检验。下列分析不正确的是(　　)
三：探究影响酶活性的条件
酶活性：酶对化学反应的催化效率称为酶活性
1、如何表示上述过氧化氢酶活性的强弱？2、酶的活性受哪些因素的影响？
可以用单位时间内反应物的减少量或单位时间内生成物的增加量来表示，单位时间内反应物减少量越多或生成物增加量越多，表示酶活性越强
1、设计实验探究温度对酶活性的影响
温度过低或过高酶的活性都较低。
底物与酶分别调节在所设定的温度下，然后在混合
1.如何进一步探究淀粉酶的最适温度？
缩小温度梯度，重复进行上述实验。
2.能不能用斐林试剂对实验结果进行检测，为什么？
不能，因为该实验的自变量是温度，用斐林试剂检测时需要水浴加热，这样会干扰自变量。
3.能不能用过氧化氢酶和过氧化氢来探究温度对酶活性的影响，为什么？
不能，因为过氧化氢本身受热易分解，会对实验结果造成干扰。
4.请以温度为横坐标，反应速率为纵坐标绘制坐标曲线图？
1、反应速率在哪一温度下最快,为什么？2、AB段反应速率为什么加快，BC段，反应速率为什么减慢？3、当酶催化化学反应的速率为a时，如何确定所处的温度是t1还是t3？
t2温度下反应速率最快，应为在该温度下酶的活性最强
AB段：随温度升高，酶活性逐渐增强；BC段：超过最适温度，随温度升高，酶逐渐变性失活
方法一：适当降低温度，如果反应速率减慢，说明所处的温度为t1，如果反应速率不变，说明所处的温度为t3。方法二：适当升高温度，如果反应速率加快，说明所处的温度为t1，如果反应速率减慢，说明所处的温度为t3。
2、设计实验探究PH对酶活性的影响
底物与酶分别调节PH之后再混合
1.能不能不用淀粉酶和淀粉来探究pH对酶活性的影响，为什么？2、以PH为横坐标，反应速率为纵坐标，绘制坐标曲线图？
不能，因为酸性条件会促进淀粉水解。
4.取经过编号的5支试管,分别加入2 mL物质的量浓度为0.5 ml/L的过氧化氢溶液进行如下实验。请根据实验内容判断,下列说法正确的是(　)
A.说明酶具有高效性的是3号和4号试管B.1号和3号对照不能说明酶有专一性C.各组实验都不能体现酶的活性与温度之间的关系D.3号和5号对照可以说明酶的活性受pH影响
3.(2017天津卷)将A、B两种物质混合,t1时加入酶C,下图为最适温度下A、B质量浓度的变化曲线。下列叙述错误的是(　　)
A.酶C降低了A生成B这一反应的活化能B.该体系中酶促反应速率先快后慢C.t2后B增加缓慢是酶活性降低导致的D.适当降低反应温度,t2值增大
1.下图为用同一种酶进行的不同实验的结果,下列有关叙述正确的是(　　)
A.本实验研究的酶是淀粉酶B.图1曲线是研究该酶具有高效性的结果C.实验结果表明,该酶的最适温度是30 ℃,最适pH是7D.pH=2与温度为20 ℃条件下酶活性减弱的原因不同
2.某生物兴趣小组为了研究pH对某种酶活性的影响,设计了a、b、c 3组实验,各组pH条件均不同,其他条件相同且适宜。测定各组在不同反应时间内的产物量,结果如右图所示。下列相关分析错误的是(　　)A.a组的pH可能高于b组的pHB.a组pH条件下,该酶降低化学反应的活化能可能最多C.c组pH条件比较适宜保存酶D.实验要求“其他条件相同且适宜”的目的是减小实验误差
典例下图是某研究小组在探究不同条件对淀粉酶活性影响时绘制的直方图(1~5号试管的pH或温度逐渐升高)。下列相关叙述正确的是(　　)A.若探究温度对该酶活性的影响,可用 斐林试剂来检测B.若探究pH对该酶活性的影响,则酸性 条件会干扰2号试管的结果C.若探究pH对该酶活性的影响,再将5号 试管条件改为3号的条件,则淀粉完全水解所需的时间变短D.若探究温度对该酶活性的影响,2、4号试管中酶催化速率相同的原因相同
由酶催化的化学反应，生物体内的化学反应绝大多数属于酶促反应。
单位时间内反应物或生成物浓度的改变量。
3.影响酶促反应速率的因素：
四：影响酶促反应速率的因素
温度、pH、底物浓度、酶浓度
1、以温度、PH、底物浓度、酶浓度为横坐标，酶促反应速率为纵坐标分别绘制坐标曲线图
2、图中A和B，C和D，E和F，H和I酶促反应速率不同分别是什么原因？3、E、F和G，H和I酶活性是否相同？4、限制G点不再升高的因素是什么？
A和B，C和D是因为酶活性不同，E和F是因为底物浓度不同，H和I是因为酶浓度不同
1．下图表示在不同条件下酶催化反应速率(或生成物量)的变化。下列有关叙述不正确的是(　　)
A．图①中虚线可以表示酶量增加一倍时，底物浓度和反应速率的关系B．图②中虚线可以表示增加酶浓度，其他条件不变时，生成物量与反应时间的关系C．图③中不能表示在反应开始的一段时间内，反应速率与反应时间的关系D．若图②中的实线表示Fe3＋的催化效率，则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率
2．用某种酶进行有关实验的结果如下图所示，下列有关说法错误的是 (　　)
A．该酶的最适催化温度不确定B．图2和图4能说明该酶一定不是胃蛋白酶C．由图4实验结果可知酶具有高效性D．由图3实验结果可知Cl－是酶的激活剂